Майнинг и все способы добычи криптовалюты в 2021 году

История майнинга криптовалюты


Первым майнером стал создатель биткоина — Сатоши Накамото. В Сети распространена информация, что перед запуском он в тайне от всех успел намайнить большое состояние. Однако это только слухи. По официальной информации, Сатоши смог добыть всего 750 монет. Первопроходцы добывали «крипту» с помощью центрального процессора компьютера. Такой метод оказался малоэффективным, так как требовались большие мощности. Так наступила эпоха видеокарт и ASIC-плат. Что касается последних, то в США были открыты целые компании, которые специализируются на производстве данного оборудования. В частности, речь идет о ASICminer, Avalon и Butterfly Labs.

Ежегодно они обновляют модельный ряд, чтобы успевать за развитием технологий. Майнинговое оборудование прошло длинный путь и по сей день продолжает развиваться и совершенствоваться. На сегодняшний день большинство профессиональных майнеров вкладывают большие суммы в фермы из видеокарт и ASIC-плат, а также в сопутствующие для майнинга условия, систему охлаждения и бесперебойное питание. Технологии не стоят на месте и история пишется каждый день.

Видео


Структура консенсуса


Итак, мы узнали, что blockchain – это система алгоритмов консенсуса. Как и у любой системы, у блокчейна есть уровни. Их всего 3:

  1. Узлы консенсуса (майнеры) – формируют блокчейн, группируют транзакции в блоки.
  2. Узлы аудита – распределяют нагрузку по сети, проверяют работу майнеров.
  3. Легкие узлы – клиенты – не имеют полной версии блокчейна (криптовалютные кошельки, программы).

Блокчейн биткоина – самый крупный блокчейн. Более 7000 узлов сети имеют полную его копию.


Понимание терминов: централизованный, децентрализованный и распределенный


Чтобы помочь вам лучше понять, о чем я говорю, давайте рассмотрим следующий рисунок:

Примеры на рисунке выше показывают различия между централизованной системой и децентрализованной.

В левой половине рисунка изображена централизованная система. Традиционная централизованная валютная система  работает с использованием компьютеров, сетей и технологий, которые принадлежат, управляются и обслуживаются финансовыми учреждениями. Итак, всякий раз, когда вы отправляете деньги члену семьи или другу, эта транзакция проходит через ваш банк.

С другой стороны, децентрализованная система (как показано в правой половине рисунка) работает с использованием сети отдельно находящихся в собственности, управляемых и обслуживаемых устройств. Они предоставляют свои ресурсы для создания этой децентрализованной сети и разделяют ответственность за проверку транзакций, одновременное обновление и поддержание избыточных версий реестра.

Рассмотрим распределенную сеть с точки зрения управления реестром и обновлений. Здесь нет единого централизованного органа, который ведет единую бухгалтерскую книгу (как это было бы в централизованной системе).

Итак, когда мы говорим о распределении, что мы имеем в виду? Распределение относится к синхронизированной бухгалтерской книге, которая используется в разных местах несколькими участниками (известными как узлы), которые служат наблюдателями и верификаторами (валидаторами) транзакций.

Теперь попробуем объяснить это на конкретных примерах: Как появляются новые монеты, и как работает майнинг изнутри.


Установка


Сразу после покупки мы поставили ферму дома. Даже с закрытой дверью ферму было слышно на кухне. Больше двух часов в комнате с фермой сложно находиться: болит голова. Основной шум идет от системы охлаждения: на каждой видеокарте стоят большие красивые вентиляторы плюс свой вентилятор у блока питания. Намучившись, мы перевезли ферму на работу в отдельный небольшой кабинет, в котором никто не сидит. Вообще-то, просто так установить ферму на работе нельзя, но папа договорился с начальством — ему разрешили.

Ограничение мощности

В квартиру или частный дом может подаваться ограниченная мощность, например не более 2,5 кВт в час (у вас может быть другой порог). Если у вас, например, на кухне стоит ферма на 1,5 кВт и вы включаете чайник на 2,5 кВт, у вас выключится свет во всей квартире. А так как ферма должна работать постоянно, ставить ее в квартире проблематично. Тем более если ферм несколько.

Даже если вы проходите по ограничению, могут быть проблемы с проводкой: одно дело — вскипятить за минуту чайник на 2 кВт, другое дело — круглосуточно крутить ферму на 1,5 кВт. Если проводка не рассчитана на такую нагрузку, ферма или бытовая техника в доме не будут работать и даже может случиться замыкание. Проконсультируйтесь с электриком до того, как решите заняться майнингом.

Предприимчивые ребята ставят фермы в подвалы и на чердаки, учатся обходить ограничители мощности или строят фермы возле электростанций в Китае. Помните, что строить в Китае может быть дороговато, а пренебрегать правилами пожарной безопасности — безрассудно.


Основные виды консенсуса в майнинге


Создание новых монет в блокчейне может происходить на основе следующих криптографических методов достижения консенсуса: Proof-of-Stake, Proof-of-Work и Proof-of-Capacity.

Proof of Work

Proof-of-Work (Доказательство работы) – метод консенсуса, при котором вероятность обнаружения очередного блока напрямую зависит от производительности оборудования: чем она выше, тем быстрее сгенерируется блок.

Пруф-оф-ворк широко используется в майнинге криптовалют для проверки транзакций и добычи новых токенов. Но этот метод потребляет огромное количество энергии, и эти энергозатраты постоянно увеличиваются, так как все больше майнеров присоединяются к сети.

Алгоритм PoW применяется в разных блокчейнах: Биткоин, Эфириум, Лайткоин, Догикоин и т.д.

Proof of Stake

Proof-of-Stake (Подтверждение доли) – при этом алгоритме вероятность нахождения следующего блока пропорциональна тому, какое количество криптовалютных единиц имеется у пользователя на балансе. PoS создавался как альтернатива PoW.

То есть чем больше у майнера монет, тем больше вероятность сгенерировать новый блок.

При pow-майнинге требуются значительные вычислительные мощности для реализации различных криптографических вычислений. Алгоритм PoS стал своего рода решением этой проблемы, когда возможностей больше у того, кто владеет большей долей монет.

Например, пользователь владеет 10% монет от их общего количества → в среднем он будет генерировать 10% новых блоков. Получается своеобразная формула: Х% монет → Х% новых блоков. Проще говоря, при выполнении PoS протокола держатели криптовалюты зарабатывают проценты от суммы на их балансе. 💰

Proof of Capacity

Proof-of-Capacity (Доказательство ресурсов) – этот алгоритм консенсуса позволяет использовать доступное пространство на жестком диске для хэширования и проверки транзакций.

Чем больше размер жесткого диска, тем больше информации можно сохранить на нем, что в свою очередь увеличивает перспективы на получение награды за майнинг. С ростом популярности этого метода стал увеличиваться спрос, и как следствие – на рынке образовался дефицит жестких дисков.

Монеты, которые используют PoC: Burstcoin, Storj, Chia и SpaceMint.


Кто платит за майнинг?



Можно подумать, что суть майнинга – получение денег из воздуха. Возникает логичный вопрос, зачем майнить? Каким участникам сети нужны вычисления, которые производят мощные компьютеры? Зачем за это платить? Все просто. Это необходимо для тех, кто использует виртуальную валюту в своей организации. Важно понимать, что блокчейн – это не вечная база данных. Она может меняться и разрушаться с течением времени. Только оплата по счетам поможет сохранить информацию.

Если вспомнить функцию майнинга, как он работает, можно понять, кому и зачем нужны мощности майнеров. Объединение нескольких машин в сеть повышает их мощность и увеличивает вероятность положительного результата, расшифровки кода. В ходе операции происходит сбор данных о транзакции и перемещении блоков информации, создание блокчейнов. За это человек и получает награду.


Регулировка сложности


В биткойне блок добывается каждые 10 минут. Сложность рассчитывается так, чтобы добыча никогда не отклонялась слишком сильно от этого предела. Если в долгосрочной перспективе сложность не изменится, а мощность компьютера возрастет, то на добычу блока уйдет все меньше и меньше времени.

Чтобы этого не произошло, цель Proof of Work является динамическим параметром.

В мире биткойна цель корректируется каждые 2016 блоков. Затем мы проверяем количество времени, которое потребовалось для добычи этих 2016 блоков. Это должно было занять 20160 минут (2016 * 10 минут). Сложность увеличивается или уменьшается в зависимости от времени, необходимого для добычи этих блоков. Соответственно, чем больше майнеров в сети разгадывают блок, тем сложнее его разгадать и тем меньше награда.


Майнинг


Сам майнинг выглядит так: ферма жужжит, потребляет электричество и что-то себе считает по заданию пула. Иногда нужно посматривать, чтобы с ней было все в порядке: карты не перегревались, а система не зависала. Всё.

В остальном мы занимались своими делами, а ферма — своими.


Особенности майнинга на Windows


Основными недостатками майнинга Windows являются следующие пункты:

  1. необходимость самостоятельной установки множества необходимых майнинг-программ, драйверов, отключения автообновлений, антивирусов;
  2. знание нюансов стабильной работы и перезапуска майнеров;
  3. отсутсвие встроенного алгоритма перезапуска при сбоях — по питанию, по зависанию видеокарты и так далее.

Также необходимо установить систему удаленного мониторинга или удаленного рабочего стола, ведь далеко не всегда пользователь находится около рига. Да и риги зачастую не имеют лишних мониторов, мыши и клавиатуры, так как это лишний расход на перефирию.

Важным моментом при работе с картами Nvidia под управлением Windows является то, что изначально память видеокарт на штатных частотах допускает небольшое число ошибок, которые не критичны при отрисовке изображений в играх, но могут быть критичны при точных расчетах. Поэтому для работы систем CUDA инженеры Nvidia предусмотрели особый режим с пониженной частотой памяти (P2).

Переход карт в этот режим осуществляется автоматически, но майнеры часто хотят получить максимальный хешрейт и серьезно повышают частоту памяти — в том числе до значений +700, +1000 и даже выше. В результате складываются два фактора - понижение частоты режимом P2 и повышение майнером, при этом майнер успешно работает, но при выключении майнера режим P2 переключается обратно, а плюс выставленный вручную частоты остаётся. Это приводит к частотам, которые карты не могут держать и как следствие получается вылет драйвера при выключении или перезапуске майнинг-программы.

Правильнее всего — отключить режим P2 для CUDA. Это делается через утилиту nvInspector, точнее её подпрограмму nvProfileInspector. Находим параметр CUDA — Force P2 state, выключаем его, потом запускаем майнер.

Важно: этот параметр восстанавливается при установке в систему любой новой карты Nvidia, не забывайте перепроверять.

При использовании для мониторинга состояния карт MSI Afterburner — необходимая утилита для любого майнера — мы сразу заметим увеличение рабочей частоты памяти при майнинге, а также почувствуем прибавку скорости на майнинге память-зависимых алгоритмов по типу Cortex. При этом частота памяти не будет прыгать, а значит можно стабильнее разогнать до более высоких частот памяти. Причём это не просто более высокий плюсик в настройках, а именно реальное рабочее значение в МГц.


Регулирование добычи криптовалют


Заявление о том, является ли майнинг криптовалют законным или нет, основывается на двух ключевых факторах:

  1. Ваш географический регион;
  2. Каким методом вы ведете добычу и нарушаете ли при этом закон.
В любом случае, разные правительства по всей планете воспринимают крипто-майнинг по-разному.

Как обстоят дела в России? Будет ли введен какой-то налог на цифровые деньги и какой процент от своего дохода майнеры должны будут отдавать в государственную казну?

Ещё несколько лет назад Министерство финансов собиралось ввести уголовную ответственность за майнинг-деятельность и спекуляцию цифровыми деньгами. Но до сих пор этого не произошло. 1 января 2021 года в силу вступил закон “О финансовых и цифровых активах”.

Правительство России запрещает использовать криптовалюты в роли платежного средства, также ее нельзя рекламировать. Но о майнинге и владении криптоденег в законе речи не идет, поэтому добыча криптовалют в России на сегодняшний день остается нерегулируемой.

Законноли майнить криптовалюту?


За последние пять лет законодатели что только не пытались сделать с цифровыми активами. В частности, предлагались следующие варианты: «Легализовать майнинг и оборот на территории РФ», «Запретить и установить штрафы, а также тюремные сроки», «Выпустить национальную криптовалюту», «Подождать, пока данные активы станут неликвидными».

Давайте разберемся с тем, что имеем на сегодняшний день. 23 июля 2020 года президент РФ Владимир Путин подписал законопроект «О цифровых финансовых активах»², который определяет понятие криптовалюты, но запрещает её использование для оплаты товаров и услуг. Соответственно, майнинг и торговля активами не запрещены.

Что касается мировой ситуации, то власти активно стремятся установить контроль над ситуацией. Они всячески борются с развитием аналоговых денег и анонимностью. Однако во многих странах криптовалюту признали платежным средством, где-то – расчетной денежной единицей, где-то – товаром, а где-то – инвестиционным или виртуальным активом.

Основной риск в майнинге связан с постоянным колебанием курса добываемых монет.
Фото: pexels.com

Платформы и сервисы, которые нужны для новичков


Если вы решили начать добычу криптовалюты, необходимо разработать бизнес-план. Определить, какую криптовалюту будете добывать, сумму капиталовложений и рентабельность бизнеса. Для этого необходимо рассчитать текущий профит добычи и перспективы выбранной монеты для длительного хранения. В этом помогут ресурсы:

Не всегда добыча популярных монет дает максимальную прибыль. Майненры могут зарабатывать на любых проектах, главное, вовремя обменять малоизвестные монеты на более надежные активы такие, как Bitcoin или Ethereum.


Как собрать майнинг-ферму — выбор операционной системы


Мы не будем подробно останавливаться на «железе», ведь сейчас все современные материнские платы поддерживают майнинг на четыре и более видеокартах (большинство 8 и более видеокарт с использованием дешевых расширителей портов).

Нас в первую очередь будет интересовать работа операционных систем. Тут подавляющее большинство майнеров четко делится на две группы — работа на Windows и работа на Linux, причем подавляющее большинство последних использует не Linux в чистом виде, а готовые майнерские операционные системы по типу RaveOS.


Фермы для майнинга и что они из себя представляют


Если вы сомневаетесь, что можно майнить на обычном домашнем компьютере, Вы правы. Обычный компьютер не обладает нужной мощностью. В домашних условиях добыть Bitcoin возможно лишь при наличии оборудования, которое сочетает в себе сверхмощность и высокое значение графической системы, чтобы собрать подобный агрегат самостоятельно, Вам потребуется:
1) Материнская плата под 4/6 видеокарт;
2) Крутые видеокарты;
3) Райзеры;
4) Блок питания;
Описал без каких-либо подробностей, но ещё скажу, что можно сэкономить на процессоре, оперативной памяти и накопителе для установки операционной системе. Мониторы и прочие комплектующие не нужны, разве что на этапе настройки. Всё же, посоветовал бы больше внимания уделить надёжности розеток. Ведь, например у системы на 6 видеокарт, потребление достигает 2,5 киловатт в час. А это кошмар для пробок-автоматов. 


Как появляется биткоин


Как же создаются биткоины и добывается криптовалюта? Эмиссия криптовалюты, в отличие от фиатных валют, происходит не с помощью печатного станка. Новые монеты рождают транзакции (переводы, покупки, продажи и т.п.). Осуществляют (проводят) транзакции – майнеры. Они собирают их в блоки. Блоки объединяются в цепочку. Получается длинная цепочка, состоящая из блоков транзакций.

Непрерывность такой цепочки обеспечивается включением в новый блок хеш-суммы предыдущего блока. Хеширование – это преобразование входных данных (в нашем случае – данных о предыдущих транзакциях) – в определенную битовую строку.

Пример хеша по алгоритму SHA-256 фразы «The quick brown fox jumps over the lazy dog» = D7A8FBB3 07D78094 69CA9ABC B0082E4F 8D5651E4 6D3CDB76 2D02D0BF 37C9E592.

Хэш-сумма – это некий дайджест хешированных блоков. В каждом новом блоке собрана информация обо всех предыдущих блоках. Таким образом, невозможно изменить блок, не изменив при этом хэши предыдущих блоков.

Хеширование осуществляется по криптографическому алгоритму. Именно с помощью такого алгоритма решается «задача византийских генералов», при которой успех проведения транзакции обеспечен, даже если большинство участников сети – злоумышленники.

Если задача решается правильно – блок создается. За созданный блок его создатель (майнер) получает вознаграждение в виде новой криптовалюты. Так и появляются новые криптомонеты. Так и появляется биткоин.

Почему биткойну нужны майнеры технические детали


Пользователи могут подумать, есть ли смысл в майнинге? Кому это необходимо? Здесь есть несколько сторон. И для их понимания важно вспомнить, на чем основан принцип майнинга криптовалюты. Так же нужно учитывать: чем больше майнеров участвует в процессе – тем выше сложность. Конкуренция положительно влияет на курс биткоина. А это приносит прибыль людям которые используют виртуальную валюту для своих нужд.

Теги

Наши контакты

Остались вопросы?
Приезжайте и звоните нам в будние дни
с 9:00 до 21:00
Есть возможность пройти обучение в выходные по предварительной записи

  • АДРЕС: Москва,
    Пресненская набережная, 12
    (Башня федерации Восток)
  • ТЕЛЕФОН: +7 (963) 522-25-86

E-mail: blockchain-consulting@yandex.ru

ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ